Ghid cuprinzător pentru proiectarea și configurația sistemului rezidențial PV-stocare

Un sistem fotovoltaic rezidențial (PV)-constă în principal din module fotovoltaice, baterii de stocare a energiei, invertoare de stocare, dispozitive de contorizare și sisteme de gestionare a monitorizării. Scopul său este de a obține autosuficiența energetică, de a reduce costurile de energie, de a scădea emisiile de carbon și de a îmbunătăți fiabilitatea energiei electrice. Configurarea unui sistem rezidențial PV-Storage este un proces cuprinzător care necesită o examinare atentă a diverșilor factori pentru a asigura o funcționare eficientă și stabilă.

I. Prezentare generală a sistemelor rezidențiale de stocare PV

Înainte de a iniția configurarea sistemului, este esențial să se măsoare rezistența la izolație DC între terminalul de intrare al tabloului fotovoltaic și sol. Dacă rezistența este mai mică decât u .../30mA (u ... reprezintă tensiunea maximă de ieșire a tabloului PV), trebuie luate măsuri suplimentare de împământare sau izolare.

Funcțiile principale ale sistemelor de stocare PV rezidențiale includ:

• Consum de sine: Utilizarea energiei solare pentru a răspunde cerințelor de energie a gospodăriei.
• Shaving de vârf și umplutură de vale: Echilibrarea consumului de energie pe diferite momente pentru a economisi costurile de energie.
• Putere de rezervă: Furnizarea de energie fiabilă în timpul întreruperilor.
• Sursa de alimentare de urgență: Susținerea încărcărilor critice în timpul eșecului grilei.

Procesul de configurare include analiza nevoilor de energie ale utilizatorului, proiectarea sistemelor PV și de stocare, selectarea componentelor, pregătirea planurilor de instalare și conturarea măsurilor de operare și întreținere.

Ii. Analiza și planificarea cererii

Analiza cererii de energie

Analiza detaliată a cererii de energie este critică, inclusiv:

• Profilarea încărcăturii: Identificarea cerințelor de putere ale diferitelor aparate.
• Consum zilnic: Determinarea consumului mediu de energie electrică în timpul zilei și al nopții.
• Prețuri electrice: Înțelegerea structurilor tarifare pentru a optimiza sistemul pentru economii de costuri.

Studiu de caz

• Profil de utilizator:
  • Sarcina totală conectată: 8,2 kW
  • Încărcare critică: 3,6 kW
  • Consum de energie din timpul zilei: 10 kWh
  • Consum de energie nocturnă: 20 kWh
• Planul de sistem:
  • Instalați un sistem hibrid de stocare fotovoltaică cu generarea PV-ului de zi care îndeplinește cererile de încărcare și stocarea excesului de energie în baterii pentru utilizarea nocturnă. Grila acționează ca o sursă de alimentare suplimentară atunci când PV și stocarea sunt insuficiente.

• Iii. Configurarea sistemului și selecția componentelor

  1. Proiectarea sistemului fotovoltaic

  • Dimensiunea sistemului: Pe baza încărcării utilizatorului de 8,2 kW și a consumului zilnic de 30 kWh, este recomandat un tablou fotovoltaic de 12 kW. Acest tablou poate genera aproximativ 36 kWh pe zi pentru a răspunde cererii.
  • Module PV: Utilizați 21 de module cu un singur cristal 580WP, obținând o capacitate instalată de 12,18 KWP. Asigurați un aranjament optim pentru expunerea maximă a soarelui.

  Putere maximă PMAX [W]	575	580	585	590	595	600
  VMP de tensiune de funcționare optimă [V]	43.73	43.88	44.02	44.17	44.31	44.45
  Curent de funcționare optim IMP [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  Tensiune de circuit deschis VOC [V]	52.30	52.50	52.70	52.90	53.10	53.30
  Curentul de scurtcircuit ISC [A]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  Eficiența modulului [%]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  Toleranță la putere de ieșire	0 ~+3%
  Coeficientul de temperatură al puterii maxime [PMAX]	-0.29%/℃
  Coeficientul de temperatură al tensiunii circuitului deschis [VOC]	-0.25%/℃
  Coeficientul de temperatură al curentului de scurtcircuit [ISC]	0,045%/℃
  Condiții standard de testare (STC): intensitate de lumină 1000W/m², temperatura bateriei 25 ℃, calitatea aerului 1,5

  2. Sistem de stocare a energiei

  • Capacitatea bateriei: Configurați un sistem de baterii de fosfat de fier de 25,6 kWh (LIFEPO4). Această capacitate asigură o copie de rezervă suficientă pentru încărcările critice (3,6 kW) timp de aproximativ 7 ore în timpul întreruperilor.
  • Module de baterii: Utilizați modele modulare, stivuibile, cu incinte evaluate IP65 pentru instalații interioare/exterioare. Fiecare modul are o capacitate de 2,56 kWh, cu 10 module care formează sistemul complet.

  3. Selecția invertorului

  • Invertor hibrid: Utilizați un invertor hibrid de 10 kW cu funcții integrate de PV și de gestionare a stocării. Caracteristicile cheie includ:
    • Intrare PV maximă: 15 kW
    • Ieșire: 10 kW atât pentru operația legată de grilă, cât și pentru cea din grilă
    • Protecție: rating IP65 cu timp de comutare a rețelei de grilă <10 ms

  4. Selectarea cablului fotovoltaic

  Cablurile PV conectează modulele solare la cutia de invertor sau combinator. Acestea trebuie să suporte temperaturi ridicate, expunere la UV și condiții exterioare.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • O singură miez, evaluată pentru 1,5 kV CC, cu o rezistență excelentă la UV și vreme.
  • Tüv Pv1-F:
    • Flexibil, retardant de flacără, cu o gamă largă de temperatură (-40 ° C până la +90 ° C).
  • UL 4703 Sârmă PV:
    • Double-izolat, ideal pentru sisteme pe acoperiș și montat la sol.
  • AD8 cablu solar plutitor:
    • Submersibile și impermeabile, potrivite pentru medii umede sau acvatice.
  • Cablu solar de miez de aluminiu:
    • Ușor și rentabil, utilizat în instalații la scară largă.

  5. Selectarea cablului de stocare a energiei

  Cablurile de depozitare conectează bateriile la invertoare. Aceștia trebuie să se ocupe de curenți mari, să ofere stabilitate termică și să mențină integritatea electrică.

  • Cabluri UL10269 și UL11627:
    • Izolat cu pereți subțiri, retardant de flacără și compact.
  • Cabluri izolate XLPE:
    • Tensiune înaltă (până la 1500V DC) și rezistență termică.
  • Cabluri DC de înaltă tensiune:
    • Proiectat pentru interconectarea modulelor bateriei și autobuzelor de înaltă tensiune.

  Specificații de cablu recomandate

  Tip de cablu	Model recomandat	Aplicație
  Cablu fotovoltaic	EN 50618 H1Z2Z2-K	Conectarea modulelor PV la invertor.
  Cablu fotovoltaic	UL 4703 Sârmă PV	Instalații pe acoperiș care necesită o izolare ridicată.
  Cablu de stocare a energiei	UL 10269, UL 11627	Conexiuni compacte ale bateriei.
  Cablu de depozitare ecranat	Cablu de baterie ecranat EMI	Reducerea interferenței în sistemele sensibile.
  Cablu de înaltă tensiune	Cablu izolat XLPE	Conexiuni cu curent ridicat în sistemele de baterii.
  Cablu fotovoltaic plutitor	AD8 cablu solar plutitor	Medii predispuse la apă sau umede.

Iv. Integrarea sistemului

Integrați modulele fotovoltaice, stocarea de energie și invertoarele într -un sistem complet:

1. Sistem fotovoltaic: Proiectarea aspectului modulului și asigurați siguranța structurală cu sisteme de montare adecvate.
2. Depozitarea energiei: Instalați baterii modulare cu integrare BMS (Sistem de gestionare a bateriei) pentru monitorizare în timp real.
3. Invertor hibrid: Conectați tablouri fotovoltaice și baterii la invertor pentru gestionarea perfectă a energiei.

V. Instalare și întreținere

Instalare:

• Evaluarea site -ului: Inspectați acoperișurile sau zonele de sol pentru compatibilitate structurală și expunere la lumina soarelui.
• Instalarea echipamentelor: Montați în siguranță module PV, baterii și invertoare.
• Testarea sistemului: Verificați conexiunile electrice și efectuați teste funcționale.

Întreţinere:

• Inspecții de rutină: Verificați cablurile, modulele și invertoarele pentru uzură sau deteriorare.
• Curățare: Curățați în mod regulat modulele fotovoltaice pentru a menține eficiența.
• Monitorizare la distanță: Utilizați instrumente software pentru a urmări performanța sistemului și pentru a optimiza setările.

VI Concluzie

Un sistem rezidențial de stocare rezidențial bine proiectat oferă economii de energie, beneficii pentru mediu și fiabilitate a puterii. Selecția atentă a componentelor, cum ar fi modulele fotovoltaice, bateriile de stocare a energiei, invertoarele și cablurile asigură eficiența și longevitatea sistemului. Urmând o planificare adecvată,

Protocoalele de instalare și întreținere, proprietarii de case pot maximiza beneficiile investițiilor lor.